20圆及其方程专题复习-2024届高考数学一轮复习专题讲义(含答案)

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20圆及其方程专题复习-2024届高考数学一轮复习专题讲义(含答案)

资源简介

目录
圆及其方程 1
【课前诊断】 1
【知识点一:圆的标准方程】 3
【典型例题】 3
考点一: 圆的标准方程 3
考点二:点与圆的位置关系 4
【知识点二:圆的一般方程】 6
【典型例题】 6
考点一:圆的一般方程 6
考点二:圆相关的对称问题 7
【知识点三:圆相关的最值问题】 8
【典型例题】 8
【小试牛刀】 9
【巩固练习——基础篇】 11
【巩固练习——提高篇】 12
圆及其方程
【课前诊断】
成绩(满分10): 完成情况: 优/中/差
1.已知直线l:,则直线在轴上的截距是
(A)1 (B)-1 (C) (D)-2
【答案】D
2.直线的倾斜角及在轴上的截距分别为
(A),2 (B),
(C), (D)
【答案】B
3.设Q(1,3),在x轴上有一点P,且|PQ|=5,则点P的坐标是________.
解析:由题意设P(a,0),则|PQ|==5,解得a-1=±4,即a=5或-3.故点P的坐标是(5,0)或(-3,0).
4.若两点的坐标分别满足,,则经过、两点的直线方程是______________。
【答案】
5.经过点的直线在两坐标轴上的截距都是正数,且截距之和最小,则直线的方程为
(A) (B)
(C) (D)
【答案】 B
6.已知、、,则直线必不经过
(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限
【答案】D
7.若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点距离的最小值是(  )
A.3 B.2
C.3 D.4
解析:选A 由题意,结合图形可知点M必然在直线x+y-6=0上,
故M到原点的最小距离为=3.
8.直线l过点A(3,4)且与点B(-3,2)的距离最远,那么l的方程为(  )
A.3x-y-13=0 B.3x-y+13=0
C.3x+y-13=0 D.3x+y+13=0
解析:选C 由已知可知,l是过A且与AB垂直的直线,
∵kAB==,∴kl=-3,
由点斜式得,y-4=-3(x-3),即3x+y-13=0.
9.若p,q满足p-2q=1,直线px+3y+q=0必过一个定点,该定点坐标为________.
解析:因为p=2q+1代入整理:(2x+1)q+3y+x=0对q为一切实数恒成立,
即2x+1=0,且3y+x=0,所以x=-,y=.
答案:
【知识点一:圆的标准方程】
1:圆的标准方程
圆的标准方程:
在平面直角坐标系中,圆心,半径长为的圆的标准方程是.
当时,方程为,表示以原点为圆心、半径为r的圆.
圆的几何要素:圆心和半径;
2:点与圆的位置关系
点与圆的位置关系如下
位置关系 判断方法
几何法 代数法
点在圆上 点M在圆A上 点在圆上
点在圆内 点M在圆A内 点在圆内
点在圆外 点M在圆A外 点在圆外
【典型例题】
考点一: 圆的标准方程
例1. 若一圆的标准方程为,则此圆的圆心和半径分别为
A. B.
C. D.
【答案】C
例2. 根据下列条件求圆的标准方程:
(1)圆心为,且经过点;
(2)圆心在直线上,且过点,;
(3)圆心为,且与直线相切;
(4)过原点,圆心在直线上,截轴所得的弦长为4;
【答案】(1).
(2)
(3).
(4)或
例3. 在平面直角坐标系内有三个定点.记ABC的外接圆为E.
求圆E的方程.
【答案】
练习1 已知圆经过坐标原点和点,且圆心在轴上,求圆的方程.
【答案】
练习2 根据下列条件,求圆的方程.
(1)经过两点,并且圆心在直线上;
(2)经过两点,并且在轴上截得的弦长为6.
【答案】(1)圆的方程为
(2)圆的方程为或
练习3. 求以为直径两端点的圆的方程
【答案】
考点二:点与圆的位置关系
例1. 若圆的半径为5,点的坐标为,点的坐标为,则点的位置为
A.在圆内 B.在圆上
C.在圆外 D.不确定
【答案】B
例2. 已知点在圆的内部,求实数的取值范围.
【答案】的取值范围是
例3.. 点与圆的位置关系是
A.在圆内 B.在圆外 C.在圆上 D.与t有关
【答案】C
例4. 圆的方程为点到圆上的最大距离为________.
【答案】
练习1. 两个圆心为的甲、乙两圆,半径分别为和,且,那么点在
A.甲圆内 B.乙圆外
C.甲圆外,乙圆内 D.甲圆内,乙圆外
【答案】C
练习2已知点不在圆 的内部,求实数的取值范围.
【答案】a的取值范围是∪(0,+∞).
练习3. 使圆上点与点的距离最大的点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点二:圆的一般方程】
当时,二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程.
表示的圆的圆心为,半径长为.
温馨提示:(1) x2,y2项的系数均为1;(2) 没有xy项;(3) D2+E2-4F>0.
【典型例题】
考点一:圆的一般方程
例1. 圆的圆心为
A. B. C. D.
【答案】B
例2. 方程表示一个圆,则实数的取值范围是____________.
【答案】
例3.已知圆,当该圆的面积取最大值时,圆心坐标是
A.(0,-1) B.(1,-1)
C.(-1,0) D.(-1,1)
【答案】A
练习1. 圆的圆心坐标和半径分别是
A. B. C. D.
【答案】C
练习2.方程表示的图形是
A.一个点 B.一个圆 C.一条直线 D.不存在
【答案】A
考点二:圆相关的对称问题
例1.已知点P是圆C:上任意一点,P点关于直线的对称点在圆C上,则实数等于
A.10 B.-10 C.20 D.-20
【答案】B
例2. 圆关于原点对称的圆的方程为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
练习1.若直线始终平分圆的周长,则mn的取值范围是
A.(0,1) B.(0,1] C.(-∞,1) D.(-∞,1]
【答案】D
练习2. 设圆的方程为,直线的方程为,求关于对称的圆的方程.
【答案】
【知识点三:圆相关的最值问题】
①形如形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题;
②形如知形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题;
③形如形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离的平方的最值问
【典型例题】
例1. 已知实数满足方程.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求的最小值;
(3)求的最大值和最小值.
【答案】(1)最大值为,最小值为.
(2)
(3)
练习1. 已知实数满足,则的最大值是________.
【答案】
练习2. 已知点(x,y)在圆(x-2)2+(y+3)2=1上,求x+y的最大值和最小值.
【答案】x+y的最大值为-1,最小值为--1.
练习3.已知,则的最大值为
A.9 B.14
C.14-6 D.14+6
【答案】D
练习4.已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1,设点P是圆C上的动点.记d=|PB|2+|PA|2,其中A(0,1),B(0,-1),则d的最大值为________.
【答案】74
【小试牛刀】
1. 已知圆的方程是,则点P(3,2)满足
A.是圆心 B.在圆上 C.在圆内 D.在圆外
【答案】C
2. 已知,则以AB为直径的圆的方程是
A. B.
C. D.
【答案】B
3. 圆关于原点(0,0)对称的圆的方程是
A. B.
C. D.
【答案】A
4. 圆的圆心坐标和半径分别是
A.(-1,);1 B.(1,-);1
C.(1,-); D.(-1,);
【答案】B
5. 方程表示圆,则a的范围是
A.a<-2或a> B.-C.-2【答案】D
6. 若圆与圆关于直线对称,则直线的方程是
A. B.
C. D.
【答案】C
7. 圆O的方程为,点(2,3)到圆上的最大距离为________.
【答案】
8.圆C的圆心在x轴上,并且过点A(-1,1)和B(1,3),则圆C的方程为_______.
【答案】 (x-2)2+y2=10
【巩固练习——基础篇】
1.已知点A(-4,-5),B(6,-1),则以线段AB为直径的圆的方程为(  )
A.(x+1)2+(y-3)2=29 B.(x-1)2+(y+3)2=29
C.(x+1)2+(y-3)2=116 D.(x-1)2+(y+3)2=116
【答案】 B
2.圆(x-2)2+y2=4关于直线y=x对称的圆的方程是(  )
A.(x-)2+(y-1)2=4 B.(x-)2+(y-)2=4
C.x2+(y-2)2=4 D.(x-1)2+(y-)2=4
【答案】 D
3.圆x2+y2-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离的最大值是(  )
A.1+ B.2
C.1+ D.2+2
【答案】 A
4.已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________,半径是________.
【答案】 (-2,-4) 5
5. 将圆:平分的直线方程可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
6. 经过圆的圆心且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
7. 圆的方程是,则圆心的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
8. 过点与且圆心在直线上的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
9. 圆上的点到原点的最大距离是( )
A. B.
C. D.10
【答案】B
10. 若方程表示的曲线是圆,则实数的取值范围是________.
【答案】
【巩固练习——提高篇】
1.已知圆C:x2+y2+kx+2y=-k2,当圆C的面积取最大值时,圆心C的坐标为__________.
【答案】 (0,-1)
2.已知M为圆C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一点,且点Q(-2,3).
(1)求|MQ|的最大值和最小值;
(2)若M(m,n),求的最大值和最小值.
【答案】(1)|MQ|max=4+2=6,|MQ|min=4-2=2.
(2)最大值为2+,最小值为2-.
3. 当为任意实数时,直线恒过定点,则以为圆心,为半径的圆的方程为____________________.
【答案】
4. 设是圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为__________.
【答案】4
5已知点P(x,y)在圆C:x2+y2-6x-6y+14=0上.
(1) 求的最大值和最小值;
(2) 求x+y的最大值与最小值.
【答案】(1)的最大值为,最小值为.
所以x+y的最大值为6+2,最小值为6-2.目录
圆及其方程 2
【课前诊断】 2
【知识点一:圆的标准方程】 3
【典型例题】 4
考点一: 圆的标准方程 4
考点二:点与圆的位置关系 5
【知识点二:圆的一般方程】 6
【典型例题】 6
考点一:圆的一般方程 6
考点二:圆相关的对称问题 7
【知识点三:圆相关的最值问题】 7
【典型例题】 8
【小试牛刀】 9
【巩固练习——基础篇】 10
【巩固练习——提高篇】 12
圆及其方程
【课前诊断】
成绩(满分10): 完成情况: 优/中/差
1.已知直线l:,则直线在轴上的截距是
(A)1 (B)-1 (C) (D)-2
2.直线的倾斜角及在轴上的截距分别为
(A),2 (B),
(C), (D)
3.设Q(1,3),在x轴上有一点P,且|PQ|=5,则点P的坐标是________.
4.若两点的坐标分别满足,,则经过、两点的直线方程是______________。
5.经过点的直线在两坐标轴上的截距都是正数,且截距之和最小,则直线的方程为
(A) (B)
(C) (D)
6.已知、、,则直线必不经过
(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限
7.若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点距离的最小值是(  )
A.3 B.2
C.3 D.4
8.直线l过点A(3,4)且与点B(-3,2)的距离最远,那么l的方程为(  )
A.3x-y-13=0 B.3x-y+13=0
C.3x+y-13=0 D.3x+y+13=0
9.若p,q满足p-2q=1,直线px+3y+q=0必过一个定点,该定点坐标为________.
【知识点一:圆的标准方程】
1:圆的标准方程
圆的标准方程:
在平面直角坐标系中,圆心,半径长为的圆的标准方程是.
当时,方程为,表示以原点为圆心、半径为r的圆.
圆的几何要素:圆心和半径;
2:点与圆的位置关系
点与圆的位置关系如下
位置关系 判断方法
几何法 代数法
点在圆上 点M在圆A上 点在圆上
点在圆内 点M在圆A内 点在圆内
点在圆外 点M在圆A外 点在圆外
【典型例题】
考点一: 圆的标准方程
例1. 若一圆的标准方程为,则此圆的圆心和半径分别为
A. B.
C. D.
例2. 根据下列条件求圆的标准方程:
(1)圆心为,且经过点;
(2)圆心在直线上,且过点,;
(3)圆心为,且与直线相切;
(4)过原点,圆心在直线上,截轴所得的弦长为4;
例3. 在平面直角坐标系内有三个定点.记ABC的外接圆E.
求圆E的方程.
练习1 已知圆经过坐标原点和点,且圆心在轴上,求圆的方程.
练习2 根据下列条件,求圆的方程.
(1)经过两点,并且圆心在直线上;
(2)经过两点,并且在轴上截得的弦长为6.
练习3. 求以为直径两端点的圆的方程
考点二:点与圆的位置关系
例1. 若圆的半径为5,点的坐标为,点的坐标为,则点的位置为
A.在圆内 B.在圆上
C.在圆外 D.不确定
例2. 已知点在圆的内部,求实数的取值范围.
例3.. 点与圆的位置关系是
A.在圆内 B.在圆外 C.在圆上 D.与t有关
例4. 圆的方程为点到圆上的最大距离为________.
练习1. 两个圆心为的甲、乙两圆,半径分别为和,且,那么点在
A.甲圆内 B.乙圆外
C.甲圆外,乙圆内 D.甲圆内,乙圆外
练习2已知点不在圆 的内部,求实数的取值范围.
练习3. 使圆上点与点的距离最大的点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【知识点二:圆的一般方程】
当时,二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程.
表示的圆的圆心为,半径长为.
温馨提示:(1) x2,y2项的系数均为1;(2) 没有xy项;(3) D2+E2-4F>0.
【典型例题】
考点一:圆的一般方程
例1. 圆的圆心为
A. B. C. D.
例2. 方程表示一个圆,则实数的取值范围是____________.
例3.已知圆,当该圆的面积取最大值时,圆心坐标是
A.(0,-1) B.(1,-1)
C.(-1,0) D.(-1,1)
练习1. 圆的圆心坐标和半径分别是
A. B. C. D.
练习2.方程表示的图形是
A.一个点 B.一个圆 C.一条直线 D.不存在
考点二:圆相关的对称问题
例1.已知点P是圆C:上任意一点,P点关于直线的对称点在圆C上,则实数等于
A.10 B.-10 C.20 D.-20
例2. 圆关于原点对称的圆的方程为 ( )
A. B.
C. D.
练习1.若直线始终平分圆的周长,则mn的取值范围是
A.(0,1) B.(0,1] C.(-∞,1) D.(-∞,1]
练习2. 设圆的方程为,直线的方程为,求关于对称的圆的方程.
【知识点三:圆相关的最值问题】
①形如形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题;
②形如知形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题;
③形如形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离的平方的最值问
【典型例题】
例1. 已知实数满足方程.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求的最小值;
(3)求的最大值和最小值.
练习1. 已知实数满足,则的最大值是________.
练习2. 已知点(x,y)在圆(x-2)2+(y+3)2=1上,求x+y的最大值和最小值.
练习3.已知,则的最大值为
A.9 B.14
C.14-6 D.14+6
练习4.已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1,设点P是圆C上的动点.记d=|PB|2+|PA|2,其中A(0,1),B(0,-1),则d的最大值为________.
【小试牛刀】
1. 已知圆的方程是,则点P(3,2)满足
A.是圆心 B.在圆上 C.在圆内 D.在圆外
2. 已知,则以AB为直径的圆的方程是
A. B.
C. D.
3. 圆关于原点(0,0)对称的圆的方程是
A. B.
C. D.
4. 圆的圆心坐标和半径分别是
A.(-1,);1 B.(1,-);1
C.(1,-); D.(-1,);
5. 方程表示圆,则a的范围是
A.a<-2或a> B.-C.-26. 若圆与圆关于直线对称,则直线的方程是
A. B.
C. D.
7. 圆O的方程为,点(2,3)到圆上的最大距离为________.
8.圆C的圆心在x轴上,并且过点A(-1,1)和B(1,3),则圆C的方程为_______.
【巩固练习——基础篇】
1.已知点A(-4,-5),B(6,-1),则以线段AB为直径的圆的方程为(  )
A.(x+1)2+(y-3)2=29 B.(x-1)2+(y+3)2=29
C.(x+1)2+(y-3)2=116 D.(x-1)2+(y+3)2=116
2.圆(x-2)2+y2=4关于直线y=x对称的圆的方程是(  )
A.(x-)2+(y-1)2=4 B.(x-)2+(y-)2=4
C.x2+(y-2)2=4 D.(x-1)2+(y-)2=4
3.圆x2+y2-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离的最大值是(  )
A.1+ B.2
C.1+ D.2+2
4.已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________,半径是________.
5. 将圆:平分的直线方程可以是( )
A. B.
C. D.
6. 经过圆的圆心且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
7. 圆的方程是,则圆心的坐标是( )
A. B.
C. D.
8. 过点与且圆心在直线上的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
9. 圆上的点到原点的最大距离是( )
A. B.
C. D.10
10. 若方程表示的曲线是圆,则实数的取值范围是________.
【巩固练习——提高篇】
1.已知圆C:x2+y2+kx+2y=-k2,当圆C的面积取最大值时,圆心C的坐标为__________.
2.已知M为圆C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一点,且点Q(-2,3).
(1)求|MQ|的最大值和最小值;
(2)若M(m,n),求的最大值和最小值.
3. 当为任意实数时,直线恒过定点,则以为圆心,为半径的圆的方程为____________________.
4. 设是圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为__________.
5已知点P(x,y)在圆C:x2+y2-6x-6y+14=0上.
(1) 求的最大值和最小值;
(2) 求x+y的最大值与最小值.

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